Unterschiede

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--- projekte:molnija:servicemodul [2016/05/10 15:02] – thasti
+++ projekte:molnija:servicemodul [2017/06/24 19:27] (aktuell) – [Stromversorgung MSM] sev
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 **Aufgaben:**
-  * Mechanisches Grundgerüst (mechanische und elektrische Anbindung der Experimentmodule)
+  * Bereitstellung von standardisierten Schnittstellen zu zwei Experimenten, inkl.
-  * Schnittstelle zu den Experimenten (seriell)
+    * Spannungsversorgung
-  * Stromversorgung für die Experimente (geregelte Spannung aus dem Akku)
+    * Datenschnittstelle
-  * Messung von Health-Telemetrie (Temperatur intern, Spannung)
+    * diskrete Telemetrie / Telekommandosignale
-  * Messung grundlegender meteorologischer Missionsdaten (Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Temperatur)
+  * drahtlose Übertragung von
-  * Datenmanagement (Downlink-Puffer, Timestamping, ...)
+    * Position und Höhe
-  * Ansteuerung des Telemetriesenders
+    * grundlegenden meteorologischen Daten
-  * GPS
+    * Batteriespannung
-  * Recovery-Fähigkeit TBD -> ggf. größere Akkukapazität für Peilung
+    * Nutzdaten der Experimente
+  * Recovery-Fähigkeit (Verwendbarkeit als Bake zur Peilung nach der Landung)
 **Komponenten:**
   * Stromversorgung
-    * Akku: 2 oder 3 Zellen LiPo / LiIon, 500mAh - 3Ah (TBC, siehe Temperaturverlauf)
+    * Akku: 2, 3 oder 4 Zellen LiPo, 1,5Ah - z.B. [[http://www.pollin.de/shop/dt/MzA2ODI3OTk-/Stromversorgung/Akkus/LiIon_Akkus/LiPo_Akkupack_S11ND013A_295787_3_7_V_1_53_Ah_5_Stueck.html|Pollin 271 396]]
-    * Step-Down-Regler auf 5V für das Servicemodul und die Experimente - LM2576 o.ä.
+    * Step-Down-Regler auf 5V für das Servicemodul und die Experimente
     * LDO auf 3,3V für GPS, MCU, Sensorik
   * Sensorik
-    * GPS uBlox - MAX-M8Q via UART
+    * GPS uBlox - MAX-M8Q, UART
     * Akkuspannung - Spannungsteiler, ADC
-    * Luftdruck / Temperatur - Bosch BMP180, I2C
+    * Luftdruck / Temperatur - Bosch BMP180, I2C / BMD183, SPI
   * TM-Sender
-    * FSK-Sender als Datenschnittstelle zum Boden - kein Uplink - LMX2571
+    * FSK-modulierter PLL-Sender im 23cm-Amateurband - LMX2571
-    * Band: 23cm
-    * Datenrate: <100 kSym/s
 **Experiment-Interface**
-  * neunpoliger Bus, mind. einfach geschirmt
+  * Steckverbinder: D-Sub 9pol, weiblich
-  * Sub-D 9pol
+    - GND
-    - 2x GND
+    - Spannungsversorgung
-    - 2x Vcc (+5V, 1A)
+    - 1x RS-422 Receiver
-    - A Serielle Schnittstelle (RS-422, Downlink only) 115k2
+    - 1x Signal MSM -> EXP
-    - B Serielle Schnittstelle (RS-422, Downlink only) 115k2
+    - 1x Signal MSM <- EXP
-    - 1 Sig MSM -> EXP
+  * Spannungsversorgung
-    - 1 Sig MSM <- EXP
+    * 5V, belastbar mit 1A
+    * im MSM gegen Überstrom abgesichert
+  * Datenschnittstelle
+    * Seriell, 115k2 Baud, Unidirektional (Payload -> MSM)
+    * Datenformat: 2 Byte Sync-Word, 32 Byte Payload, 4 Byte CRC32
+      * Payload beinhaltet beliebige Experimentdaten, wird transparent zum Boden übertragen
+      * kein Handshaking, d.h. einzelne Daten können auf dem Weg zur Erde verloren gehen
+      * Datenintegrität durch CRC32 gesichert
+  * Signal vom MSM zum Experiment
+    * Verwendbar als programmierbare Signalleitung, z.B. Experimentstart ab bestimmter Höhe
+    * optional Verwendbar als TTL-UART mit niedriger Baudrate
+  * Signal vom Experiment zum MSM
+    * Wird zum Boden übertragen
+    * Verwendbar als Statussignalisierung
-===== Telemetrie =====
+**Servicemodul-Telemetrie:**
-**Experimente:**
+  * wird einmal pro Sekunde übertragen, enthält
-  * Seriell, 115k2 Baud, Unidirektional (Payload -> MSM)
+    * Temperatur
-  * Frame: 2 Byte Sync-Word, 32 Byte Payload, 4 Byte CRC32
+    * Luftdruck
-    * Datenfeld mit beliebigen Experiment-Daten, wird transparent zum Boden geschickt
+    * GPS-Zeit
+    * GPS-Position
-**Health-Downlink (einmal pro Sekunde):**
+    * GPS-Höhe
-  * Temperatur
+    * Batteriespannung
-  * Luftdruck
-  * GPS-Zeit
-  * GPS-Position
-  * GPS-Höhe
 ===== HF-Design =====
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 **Modulation / Datenformat**:
-  * Modulationsart: 4-RC-FSK, TBD kSym/s, R=1/2 convolutional coding (wie bei LiME)
+  * Modulationsart: 4-RC-FSK, TBD kSym/s, Scrambling, R=1/2 convolutional coding
   * Frame: 4 Byte Sync-Word, 2 Byte Sequence Number, 1 Byte Source ID, 1 Byte Flags, 32 Byte Payload, 4 Byte CRC32
-    * Sequence Number: 16 Bit, stetig inkrementierend
+    * Sequence Number: 16 Bit
-    * Source-ID: 0=MSM, 1=EXP1, 2=EXP2
+    * Source-ID: 0x00=NULL, 0x01=MSM, 0x10=EXP1, 0x11=EXP2
     * Gesamtlänge: 76 Byte
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     * lineare Patchantenne: Konstruktion wie TLM-Antenne
+===== Stromversorgung MSM =====
+Es wurden bei Pollin 20 LiPo Akkus gekauft ([[http://www.pollin.de/shop/dt/MzA2ODI3OTk-/Stromversorgung/Akkus/LiIon_Akkus/LiPo_Akkupack_S11ND013A_295787_3_7_V_1_53_Ah_5_Stueck.html|Pollin 271 396]]).
+Da diese aus alten Tabletts sind, sollen alle Akkus getestet werden und auf Brauchbarkeit überprüft werden.
+Auf jedem Akku wurde eine fortlaufende Nummer notiert.
+^Nummer ^Spannung beim auspacken ^Gemessene Kapazität ^zuletzt geladen ^Anmerkung ^
+| #1 | > 3.3V | 1450 mAh | 30.05.16 | |
+| #2 | 4.0V   | 1415 mAh | 01.06.16 | |
+| #3 | 4.0V   | 1460 mAh | 01.06.16 | |
+| #4 | 3.85V  | 1340 mAh | 02.06.16 | |
+| #5 | 1.97V  | 1115 mAh | 02.06.16 | |
+| #6 | 1.94V  | 600 mAh  | 03.06.16 | Während des Ladens aufgebläht -> entsorgt |
+| #7 | 1.87V  | TBD | - |
+Ablauf der Messung: Akkuspannung messen, voll aufladen mit 0,7 A, entladen mit 1,0 A bis 3 V, Kapazität notieren, Akku erneut voll aufladen und anschließend einlagern.
+Derzeit sind die Akkus bei SEV im Schließfach #35 in der FH eingelagert.
+Ein Akku wiegt etwa 32g.